تحليل اگزرژو - اقتصادي يك سيستم جديد براي توليد سه‌گانه‌ي توان، گرما و آب شيرين

Exergo-economic analysis of a novel tri-generation system to produce power, heat and fresh water

مطالعه ي حاضر، به تحليل اگزرژو-اقتصادي سيستمي جديد براي توليد توان، گرما و آب شيرين مي­پردازد. سيستم پيشنهادي شامل يك توربين گاز (GT) است كه گرماي اتلافي آن ابتدا توسط يك مولد بخار (HRSG) براي توليد بخار آب اشباع و سپس يك چرخه رانكين آلي براي توليد توان بيشتر بازيافت مي­گردد. اين سيستم از يك منبع انرژي زمين گرمايي براي گرمايش مجدد سيال آلي جهت افزايش توان و بازده استفاده كرده و همچنين داراي يك واحد آب شيرين­كن اسمز معكوس براي توليد آب شيرين است. دماي آب تغذيه قبل از ورود به واحد آب شيرين­كن از طريق كاهش جريان جرمي آن در چگالنده بالا مي­رود. در نتيجه هزينه واحد توليد آب شيرين 32/24% كاهش مي­يابد. ضريب اگزرژو-اقتصادي سيستم 12/14% بدست مي­آيد كه نشان از نقش بالاي تخريب اگزرژي در هزينه سيستم دارد. GT/HRSG بالاترين سهم را از نظر هزينة سرمايه­گذاري به خود اختصاص مي­دهد (86/10). در انتها، اثر اختلاف دماي پينچ مولد بخار و فشار بازگرمايش بر هزينه واحد توان توليدي در چرخه رانكين آلي، بخار آب توليدي، آب تصفيه شده و همچنين نرخ هزينه كلي سيستم بررسي شده اند.

The current study reviews the exergo-economic analysis of a new system for producing power, heat, and distilled water. This proposed system includes a gas turbine (GT) which its waste heat first was recovered by a heat recovery steam generator (HRSG) for producing saturated water vapor and then recycled by an organic Rankine cycle (ORC) for generating more power. Also, this system includes a geothermal energy resource for reheating organic fluid because of power and efficiency increase and a reverse osmosis (RO) desalination unit on the production of freshwater. Feed-water temperature is increased in the condenser via decreasing its mass flow rate. As a result, the unit cost of produced freshwater decreases by 32.24%. The exergo-economic factor of the system is 12.14%, suggesting that exergy destruction accounts for a high proportion of costs. GT/HRSG have the highest share in terms of the capital cost (86.10%). Finally, the effects of the pinch temperature difference in the HRSG and re-heating pressure on the unit cost of the power generated in the ORC, produced water vapor, distilled water, and the overall cost rate were investigated.